JP3963355B2 - Flame detector - Google Patents
Flame detector Download PDFInfo
- Publication number
- JP3963355B2 JP3963355B2 JP2002125347A JP2002125347A JP3963355B2 JP 3963355 B2 JP3963355 B2 JP 3963355B2 JP 2002125347 A JP2002125347 A JP 2002125347A JP 2002125347 A JP2002125347 A JP 2002125347A JP 3963355 B2 JP3963355 B2 JP 3963355B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detection
- region
- flame
- transmittance
- detection device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Fire-Detection Mechanisms (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炎検出装置に関し、詳しくは、炎の発光を利用して火災に伴う炎の検出を行う炎検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
炎から放射する光には可視光、紫外光及び赤外光といった様々な波長域の光が含まれているが、特に3〜5μm程度の赤外光には、燃焼時に生成されるCO2の共鳴放射と呼ばれる特定波長域(4.3μm付近の波長域)の光が含まれ、しかも、可視光のように周囲の光の影響を受けにくいため、この特定波長域を中心とした所定帯域の赤外エネルギーをセンサで検出し、所定レベル以上のエネルギーが検出されたときに火災に伴う炎の発生を判定するようにした炎検出装置が知られている。
【0003】
さらに、炎の発光エネルギーは、低い周波数(一般に数Hz程度)の帯域を中心とした揺らぎ(以下「揺らぎ信号成分」という)を持つことも知られており、上述のエネルギー強度の判定に加えて、時系列信号出力の周波数解析等によって求めた周波数特性を元に太陽光や照明光などの外乱光による誤判定を排除して検出精度の向上を図った炎検出装置も知られている。
【0004】
図12は、炎検出装置と赤外エネルギー放射体(以下「被検物」という)との関係図であり、1は炎検出装置の内部に設けられた検知素子、2は被検物である。検知素子1は受光面1aに到達した被検物2からの赤外エネルギーを電気信号に変換して出力する例えば焦電型の赤外線センサである。なお、受光面1aの前面に特定波長域の光を通過させるための光学波長フィルタを装着しているが、図では省略してある。
【0005】
検知素子1の出力信号レベルは、検知素子1と被検物2との間の距離Rや赤外エネルギーの受光面への入射角θ(θは検知素子1の受光面の法線3とのなす角度)によって変化する。例えば、Rが大きくなると出力信号レベルは減少し、また、θが大きくなっても出力信号レベルは減少する。
【0006】
今、被検物2を規定の火炎モデルにするとともに、Rやθを様々に変化させながら検知素子1の出力信号レベルを平面図表上にプロットし、炎の検知が可能な最小の出力信号レベルのプロット点を結ぶことにより、炎検出装置の検知エリアを把握できる。
【0007】
図13は、検知エリアを示す図である。図において、4は炎検出装置、5は不図示の受光面の法線、6は炎の検知が可能な最小の出力信号レベルのプロット点を結んだ線であり、この線6の内側が検知エリア(以下、線6を検知エリアという)になる。但し、図では炎検出装置4の近くにある無効エリア(出力信号レベルが大きすぎて正確な炎の検知を行えないエリア)を省略している。
【0008】
検知エリア6は、炎検出装置4(の検知素子)の受光点Pから扇状に広がるとともに、その先で曲線を描いて閉じた形になっており、曲線上の任意点xと受光点Pとを結ぶ直線の長さLは、炎の検知が可能な最小の出力信号レベルに対応する上記距離Rに相当する。また、曲線上の任意点xと受光点Pとを結ぶ直線と法線5とのなす角φは、同じく炎の検知が可能な最小の出力信号レベルに対応する上記入射角θに相当する。
【0009】
図示の検知エリア6において、炎の検知が可能な距離Rの最大地点はθが最小(θ=0)となる法線4上の点yにある。すなわち、検知エリア6の受光点Pから最も遠い部分は点yの付近にある。
【0010】
このような形状の検知エリア6を有する炎検出装置4を、実際の火災監視対象に適用する場合は、図14に示すように、監視エリア8の全体が検知エリア6に完全に収まるように炎検出装置4の設置位置等の調節を行う。これにより、監視エリア8の全体を漏れなく監視することができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の炎検出装置にあっては、検知エリア6の形状、特に最遠部の形状が曲線状になっているため、監視エリアの一般的な形状(矩形状)と一致せず、監視エリア8の外側に無用な検知エリア9が広がっていた。
【0012】
このため、例えば、図15に示すように、監視エリア8の境界部分に窓のような開口部10がある場合には、太陽や外灯などの外部光源11からの光が開口部10を通して入り込み、炎検出装置4で受光される結果、誤警報を発することがあるという問題点があった。
【0013】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、検知エリアの形を変更して、対象となる監視エリアの外側の無用な検知エリアを縮小することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、透光部材を介して入射する赤外エネルギーを電気信号に変換して出力する検知素子を備えた、監視領域における火災を検出する炎検出装置において、前記透光部材に複数の領域を設け、前記検知素子の検知エリアが前記監視領域を完全に含み且つ監視領域の形状に検知エリアが沿うように、前記透光部材の各領域の前記赤外線エネルギーに対応する透過率に差を持たせたことを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、表面荒さの異なるすりガラス加工によって前記透過率の差を持たせたことを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、すりガラス加工面を検知素子に対向する面としたことを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項1記載の発明において、透過波長帯域幅の異なる光学波長フィルタを用いて前記透過率の差を持たせたことを特徴とする。
請求項5記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記領域は、同心円状の複数の領域であることを特徴とする。
請求項6記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記領域は、同心円状の領域と楕円状の領域を含むことを特徴とする。
請求項7記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記領域は、帯状の領域であることを特徴とする。
請求項8記載の発明は、請求項7記載の発明において、前記帯状の領域の少なくとも一つを更に透過率の異なる複数の領域に分割することを特徴とする。
請求項9記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記透光部材の中央部に位置する領域の透過率が最低、前記透光部材の周縁部に位置する領域の透過率が最大となるように設定することを特徴とする。
請求項10記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記透光部材の直径方向に沿って各領域の透過率が増大又は減少変化することを特徴とする。
請求項11記載の発明は、透光部材を介して入射する赤外エネルギーを電気信号に変換して出力する検知素子を備えた、監視領域における火災を検出する炎検出装置において、前記検知素子を二次元平面に複数個配列し、該炎検知装置の検知エリアが前記監視領域を完全に含み且つ監視領域の形状に検知エリアが沿うように、中央付近の検知素子の検知面サイズを周囲の検知素子の検知面サイズより小さくすることを特徴とする。
【0015】
【発明の実施形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【0016】
図1は、炎検出装置の構造図である。炎検出装置20は、薄型円筒状のケース21と、このケース21の内部に収められたセンサパッケージ22とを備えており、ケース21の一端面にはめ込まれた透光部材23を介して外部の赤外エネルギーを取り込み、センサパッケージ22の光学波長フィルタ24でフィルタリングされた特定波長域の信号光を検知素子25で受光して電気信号に変換し、不図示の炎検出部に出力する。
【0017】
なお、光学波長フィルタ24は、例えば、燃焼時に生成されるCO2の共鳴放射と呼ばれる4.3μm付近の波長域を含む波長帯の透過特性を持つものであり、また、検知素子25は、例えば、焦電型の赤外線センサであるが、これに限定されない。要は、炎の発光を利用して火災に伴う炎の検出を行う炎検出装置に必要な検知特性を持つものであればよい。
【0018】
図示の炎検出装置20の検知視野角θTは、検知素子25の受光面(光学波長フィルタ24に対向する面)の端と透光部材23の端とを結んだ線26、27の開き角度で与えられ、この角度θTは、図13の検知エリア6における炎検出装置4(の検知素子)の受光点Pから扇状に広がる角度に相当する。
【0019】
本実施形態の特徴的な事項は、専ら透光部材23の構造にある。すなわち、透光部材23の一の役割は、従来技術の透光部材と同様に、ケース21と一体になって雨滴や埃などからセンサパッケージ22を保護する点にあるが、本実施形態では、さらに検知視野角θTの範囲内の入射光に対して入射角に応じた異なる透過率を与えるという二の役割を持つ点で従来技術と相違する。
【0020】
図2は、本実施形態の透光部材23の平面図である。略円形に成形された薄板状の透光部材23は、図示の例では三つの同心円領域23a、23b及び23cを有しており、各領域の透過率をそれぞれTa、Tb、Tcとすると、Ta>Tb>Tcの関係にある。但し、Taはほぼ100%またはできるだけ100%に近い値である。ここで、透過率(Transmittance)とは、物質層または異なる2媒質の境界面を通して波動が透過するとき、入射波に対する透過波の強度の比(一般に%で表す)をいう。例えば、透過率が100%のときは入射波の強度と透過波の強度が相等しく(透過損失がゼロ)、また、透過率が0%のときは入射波のすべてが透過中に失われて透過波の強度がゼロになる。
【0021】
図3は、図2の透光部材23を用いた場合の検知素子25の信号強度を示す図である。30a〜30cの扇状図形は、透光部材23の各領域23a〜23cに対応する信号を表し、扇の根元から先端までの長さで信号強度を模式化している。すなわち、Ta>Tb>Tcであるから、透過率Taを有する領域23aの透過波強度が最大となり、透過率Tbを有する領域23bの透過波強度がそれに次ぎ、透過率Tcを有する領域23cの透過波強度が最小となっている。
【0022】
三種類の扇状図形30a〜30cの長さの差は、透光部材23の各領域23a〜23cの透過率の差に対応し、例えば、Ta=90%、Tb=60%、Tc=30%とすると、Ta、Tb及びTcの各々の透過率差は30%であるから、検知素子25の受光特性を無視すれば、三種類の扇状図形30a〜30cの長さの差は、各々30%相当になる。
【0023】
図4は、上記の透光部材23を備えた炎検出装置20の検知エリア31を示す図である。図示の検知エリア31は、三種類のエリア31a〜31cを合成したものであり、第一のエリア31aは上記扇状図形30aに対応し、第二のエリア31bは上記扇状図形30bに対応し、第三のエリア31cは上記扇状図形30cに対応する。
【0024】
今、透光部材23の領域23aの透過率Taを従来の透光部材の透過率と同じ値とすれば、従来の炎検出装置の検知エリア6(以下「従来検知エリア」という)は破線の範囲で示すことができる。
【0025】
図からも理解されるように、従来検知エリア6は、第一のエリア31a、第二のエリア31b及び第三のエリア31cを含むと共に、さらに、第二のエリア31bと第三のエリア31cの延長先にハッチングで示す検知エリア6aを含む。したがって、本実施形態の検知エリア31は、従来検知エリア6からハッチングの検知エリア6aを除外したものということができ、この除外相当分のエリアは、透過部材23の領域23b及び23cの低透過率(Tb及びTc)によるものである。
【0026】
図5は、このような形状の検知エリア31を有する炎検出装置20を、実際の火災監視対象に適用した場合の図である。従来例と同様に、監視エリア32の全体が検知エリア31に完全に収まるように炎検出装置20の設置位置等の調節を行うことにより、監視エリア32の全体を漏れなく監視することができると共に、さらに、本実施形態では、以下に説明する特有の効果が得られる。
【0027】
すなわち、本実施形態の検知エリア31の形状、特に最遠部の形状が従来のような曲線状になっておらず、多少の凹凸があるものの、監視エリアの一般的な形状(矩形状)に沿う形状になっているため、監視エリアの外側の無用な検知エリア(図14の符号9参照)を縮小することができる。
【0028】
したがって、例えば、監視エリア32の境界部分に窓のような開口部(図15の符号10参照)があった場合でも、この開口部を介して入り込む太陽や外灯などの外部光源からのエネルギー強度を検知レベル以下に抑えることができ、誤警報を回避できるという特有の効果が得られるのである。
【0029】
なお、本実施形態における特徴的な事項の一つである透光部材23の構造は、上記例示のものに限定されない。発明の意図する範囲において様々な変形例を含むことはもちろんである。以下、その好ましい変形例を列挙する。
【0030】
図6は、第一の変形例を示す透光部材33の平面図であり、各々の透過率をTa、Tb及びTc(Ta>Tb>Tc)とする三つの領域33a〜33cの一つ(図では領域33b)の形状を楕円形にした例である。
【0031】
このような構造を有する透光部材33によれば、透光部材33の回転角度Fを変えることにより、検知エリア31の形を調節することができる。例えば、監視エリアを斜めに見通すように炎検出装置20を取り付けた場合(図9参照)に、透光部材33の楕円形領域33bの長径方向Eを縦にすれば、検知面の法線方向に沿って遠距離から近距離までの信号レベルを抑制することができる。
【0032】
図7は、第二の変形例を示す透光部材34の平面図であり、各々の透過率をTa、Tb及びTc(Ta>Tb>Tc)とする三種類の領域34a〜34cの形状を帯状にした例である。
【0033】
このような構造を有する透光部材34によれば、上記第一の変形例と同様に、透光部材34の回転角度Fを変えることにより、検知エリア31の形を調節することができる。
【0034】
図8は、第三の変形例を示す透光部材35の平面図であり、各々の透過率をTa、Tb及びTc(Ta>Tb>Tc)とする三つの領域35a〜35cの形状を帯状にしているが、透過率の高い領域35aと低い領域35cの間に中間の透過率を持つ領域35bを挟み込んで構成する点で上記第二の変形例と相違する。
【0035】
このような構造を有する透光部材35によれば、上記第一及び第二の変形例と同様に、透光部材35の回転角度Fを変えることにより、検知エリア31の形を調節することができるが、特に、図9に示すように、監視エリアを斜めに見通すように炎検出装置20を取り付けた場合に、透過率の低い領域35cが下になるようにすれば、検知エリア内の遠距離部分Eaに透過率の高い領域35aを対応させることができ、また、中間距離部分Ebに透過率の中間の領域35bを対応させることができ、さらに、近距離部分Ecに透過率の低い領域35cを対応させることができる。したがって、中間距離部分Ebからの信号強度と近距離部分Ecからの信号強度を各々の透過率に対応させて適切に抑制でき、特に、近距離部分Ecからの強い信号による炎の誤検出や受信系の飽和を防止できるという特有の効果が得られる。
【0036】
なお、上記実施形態並びに上記各変形例では、透光部材を三つ又は三種類の領域に分けているが、この領域数に限定されないことはいうまでもない。
【0037】
例えば、図10の第四の変形例に示す透光部材36のように、三種類の帯状領域36a〜36cの中央領域35cを、さらに三つの領域35d〜35fに分割し、各々の領域35a、35b、35d、35e、35fの透過率をTa、Tb、Tc、Td及びTe(Ta>Tb>Tc>Td>Te)としてもよい。
【0038】
このような構造を有する透光部材36によれば、特に、図9に示すように、監視エリアを斜めに見通すように炎検出装置20を取り付けた場合に、帯状領域の長手方向を縦にすれば、検知エリア内の遠距離部分Eaに透過率Tcの領域35dを対応させることができ、また、中間距離部分Ebに透過率Tdの領域35eを対応させることができ、さらに、近距離部分Ecに透過率Teの領域35fを対応させることができ、Tc>Td>Teであるので、中間距離部分Ebからの信号強度と近距離部分Ecからの信号強度を各々の透過率に対応させて適切に抑制でき、特に、近距離部分Ecからの強い信号による炎の誤検出や受信系の飽和を防止できるという上記第三の変形例と同様の効果が得られる。
【0039】
図11は、上記の実施形態並びに各変形例に適用して好ましい透過率調節の具体的手法を示す図である。図11(a)において、37は透光部材であり、透光部材37は透過率Taを有する、例えば、サファイアやパイレックス(登録商標)などの透光性プレート38の裏面側(図1のケース21の内部を臨む面)に二種類の光学波長フィルタ39、40を取り付けて(例えば、蒸着により)構成されている。
【0040】
第一の光学波長フィルタ39と第二の光学波長フィルタ40は、図11(b)に示すように、それぞれ広波長域Waと狭波長域Wbの透過特性を持っており、広波長域Waの透過特性を有する第一の光学波長フィルタ39の透過光量に比べて狭波長域Wbの透過特性を有する第二の光学波長フィルタ40の透過光量は少ないから、これら二つのフィルタ39、40に実質的な透過率差を持たせることができる。
【0041】
なお、透光部材の各領域毎の透過率に差を付ける方法は、かかる光学波長フィルタの利用以外にも様々考えられる。例えば、透光部材の各領域を表面荒さの異なる“すりガラス状”にしてもよい。但し、すりガラスは水滴や油等の付着によって透過率が変化するため、すりガラスの形成面を外部に露出してはならない。すなわち、炎検出装置のケースの内側にしなければならない。
【0042】
または、本発明の課題は、上述の透光部材の構造を工夫する以外の方法でも達成可能である。例えば、多数の検知素子を二次元平面に配列するとともに、中央付近の検知素子の検知面サイズを周囲の検知素子の検知面サイズより小さくすれば、法線方向からの入射光(入射角の小さい光)に対する出力信号レベルを小さくできる一方、入射角の大きい光に対する出力信号レベルを大きくできるので、上述の透光部材の構造を工夫した場合と同等ないしは類似の効果を期待できる。
【0043】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、透光部材を介して入射する赤外エネルギーを電気信号に変換して出力する検知素子を備えた炎検出装置において、前記透光部材に複数の領域を設け、各々の領域の前記赤外エネルギーに対する透過率に差を持たせたので、赤外エネルギーの入射角度に対応した透過率で前記電気信号のレベルを変化させることができ、監視エリアの外側の無用な検知エリアを縮小することができる。
請求項2記載の発明によれば、表面荒さの異なるすりガラス加工によって前記透過率の差を持たせたので、簡単な加工で済み、加工コストの削減を図ることができる。
請求項3記載の発明によれば、請求項2記載の発明において、すりガラス加工面を検知素子に対向する面としたので、加工面を水滴や油から保護して透過率の変動を回避できる。
請求項4記載の発明によれば、請求項1記載の発明において、透過波長帯域幅の異なる光学波長フィルタを用いて前記透過率の差を持たせたので、正確な透過率を得ることができ、検知エリアの変形精度を向上できる。
請求項5記載の発明によれば、請求項1記載の発明において、前記領域は、同心円状の複数の領域であるので、加工の容易化を図ることができる。
請求項6記載の発明によれば、請求項1記載の発明において、前記領域は、同心円状の領域と楕円状の領域を含むので、透光部材の回転角度を変えて楕円状領域の向きを変えることにより、検知エリアの形を変化させることができる。
請求項7記載の発明によれば、請求項1記載の発明において、前記領域は、帯状の領域であるりで、同心円状や楕円状の領域に比べて加工の容易化を図ることができると共に、透光部材の回転角度を変えて帯状領域の向きを変えることにより、検知エリアの形を変化させることができる。
請求項8記載の発明によれば、請求項7記載の発明において、前記帯状の領域の少なくとも一つを更に透過率の異なる複数の領域に分割するので、検知エリアの形をきめ細かく変化させることができる。
請求項9記載の発明によれば、請求項1記載の発明において、前記透光部材の中央部に位置する領域の透過率が最低、前記透光部材の周縁部に位置する領域の透過率が最大となるように設定するので、検知素子の(検知面の)法線方向の赤外エネルギーを大きく減衰でき、遠距離側の無用な検知エリアを小さくできる。
請求項10記載の発明によれば、請求項1記載の発明において、前記透光部材の直径方向に沿って各領域の透過率が増大又は減少変化するので、透過率最低の領域を検知エリアの近距離部分に対応させれば、近距離部分からの赤外エネルギーを大きく減衰でき、近距離側の無効検知エリアを小さくできる。
請求項11記載の発明によれば、透光部材を介して入射する赤外エネルギーを電気信号に変換して出力する検知素子を備えた炎検出装置において、前記検知素子を二次元平面に複数個配列するとともに、中央付近の検知素子の検知面サイズを周囲の検知素子の検知面サイズより小さくしたので、入射角ゼロの赤外エネルギーに対しては中央付近の検知素子によって小さな出力信号を得ることができる一方、入射角の大きい赤外エネルギーに対しては周囲の検知素子によって大きな出力信号を得ることができ、透光部材の構造を変えることなく、請求項1記載の発明と同等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】炎検出装置の構成図である。
【図2】実施形態の透光部材の構造図である。
【図3】図2の透光部材を用いた場合の検知素子の信号強度を示す図である。
【図4】図2の透光部材を備えた炎検出装置の検知エリアを示す図である。
【図5】図4の検知エリアを実際の火災監視対象に適用した場合の図である。
【図6】第一の変形例に係る透光部材の構造図である。
【図7】第二の変形例に係る透光部材の構造図である。
【図8】第三の変形例に係る透光部材の構造図である。
【図9】炎検出装置を斜めに取り付けた場合の検知エリアを横方向からみた図である。
【図10】第四の変形例に係る透光部材の構造図である。
【図11】実施形態並びに各変形例に適用して好ましい透過率調節の具体的手法を示す図である。
【図12】炎検出装置と被検物との関係図である。
【図13】従来の検知エリアを示す図である。
【図14】従来の検知エリアを実際の火災監視対象に適用した場合の図である。
【図15】従来の検知エリアの不都合を説明する図である。
【符号の説明】
23 透光部材
25 検知素子
33 透光部材
34 透光部材
35 透光部材
36 透光部材
37 透光部材
23a〜23c 領域
33a〜33c 領域
34a〜34c 領域
35a〜35c 領域
36a〜36f 領域
39、40 光学波長フィルタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flame detection device, and more particularly, to a flame detection device that detects a flame associated with a fire using light emission of a flame.
[0002]
[Prior art]
The light emitted from the flame includes light in various wavelength regions such as visible light, ultraviolet light, and infrared light. In particular, infrared light of about 3 to 5 μm contains CO 2 produced during combustion. It contains light in a specific wavelength range (resonance radiation near 4.3 μm) and is not easily affected by ambient light like visible light, so it has a specific band centered on this specific wavelength range. There is known a flame detection device that detects infrared energy with a sensor and determines the occurrence of a flame associated with a fire when energy of a predetermined level or higher is detected.
[0003]
Furthermore, it is also known that the light emission energy of a flame has fluctuations (hereinafter referred to as “fluctuation signal components”) centered on a low frequency band (generally about several Hz), in addition to the above-described determination of energy intensity. There is also known a flame detection apparatus that improves detection accuracy by eliminating erroneous determination due to disturbance light such as sunlight or illumination light based on frequency characteristics obtained by frequency analysis of time series signal output.
[0004]
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between a flame detection device and an infrared energy radiator (hereinafter referred to as “test object”), wherein 1 is a sensing element provided inside the flame detection apparatus, and 2 is a test object. . The
[0005]
The output signal level of the
[0006]
Now, while making the test object 2 a specified flame model, plotting the output signal level of the
[0007]
FIG. 13 is a diagram illustrating a detection area. In the figure, 4 is a flame detection device, 5 is a normal line of a light receiving surface (not shown), and 6 is a line connecting plot points of the minimum output signal level at which flame can be detected. An area (hereinafter,
[0008]
The
[0009]
In the
[0010]
When the
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional flame detection device, the shape of the
[0012]
For this reason, for example, as shown in FIG. 15, when there is an
[0013]
Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to reduce the useless detection area outside the target monitoring area by changing the shape of the detection area.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
The invention described in
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the ground glass processed surface is a surface facing the detection element.
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the difference in transmittance is provided by using optical wavelength filters having different transmission wavelength bandwidths.
According to a fifth aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the region is a plurality of concentric regions.
According to a sixth aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the region includes a concentric region and an elliptical region.
The invention according to
The invention according to
According to a ninth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the transmittance of the region located in the central portion of the translucent member is the lowest, and the transmittance of the region located in the peripheral portion of the translucent member is the largest. It sets so that it may become.
According to a tenth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the transmittance of each region increases or decreases along the diameter direction of the translucent member.
The invention according to claim 11 is a flame detection apparatus for detecting a fire in a monitoring area, comprising a detection element that converts infrared energy incident through a translucent member into an electrical signal and outputs the electrical signal. A plurality of two-dimensional planes are arranged , and the detection surface size of the detection element near the center is detected so that the detection area of the flame detection device completely includes the monitoring area and the detection area follows the shape of the monitoring area. and wherein the smaller than the detection surface size of the element Kusuru.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 is a structural diagram of a flame detection apparatus. The
[0017]
The
[0018]
The detection viewing angle θT of the illustrated
[0019]
The characteristic matters of the present embodiment are exclusively in the structure of the
[0020]
FIG. 2 is a plan view of the
[0021]
FIG. 3 is a diagram illustrating the signal intensity of the
[0022]
The difference between the lengths of the three types of fan-shaped figures 30a to 30c corresponds to the difference in transmittance between the regions 23a to 23c of the
[0023]
FIG. 4 is a diagram illustrating a
[0024]
Now, if the transmittance Ta of the region 23a of the
[0025]
As can be understood from the drawing, the
[0026]
FIG. 5 is a diagram when the
[0027]
In other words, the shape of the
[0028]
Therefore, for example, even when there is an opening like a window (see
[0029]
In addition, the structure of the
[0030]
FIG. 6 is a plan view of the
[0031]
According to the
[0032]
FIG. 7 is a plan view of a
[0033]
According to the
[0034]
FIG. 8 is a plan view of the
[0035]
According to the
[0036]
In addition, in the said embodiment and said each modification, although the translucent member is divided into three or three types of area | regions, it cannot be overemphasized that it is not limited to this number of area | regions.
[0037]
For example, like the
[0038]
According to the
[0039]
FIG. 11 is a diagram showing a specific method for adjusting the transmittance that is preferably applied to the above-described embodiment and each modification. In FIG. 11A, 37 is a translucent member, and the translucent member 37 has a transmissivity Ta, for example, the back side of a
[0040]
As shown in FIG. 11B, the first optical wavelength filter 39 and the second
[0041]
Various methods other than the use of the optical wavelength filter are conceivable as a method of giving a difference in the transmittance of each region of the light transmitting member. For example, each region of the translucent member may be made of “frosted glass” having different surface roughness. However, since the transmittance of ground glass changes due to adhesion of water droplets or oil, the ground glass forming surface must not be exposed to the outside. That is, it must be inside the case of the flame detector.
[0042]
Alternatively, the object of the present invention can be achieved by a method other than devising the structure of the above-described translucent member. For example, if a large number of detection elements are arranged in a two-dimensional plane and the detection surface size of the detection elements near the center is smaller than the detection surface size of the surrounding detection elements, incident light from the normal direction (with a small incident angle) The output signal level with respect to light with a large incident angle can be increased while the output signal level with respect to light) can be reduced, so that the same or similar effect as that obtained when the structure of the above-described translucent member is devised can be expected.
[0043]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, in the flame detection apparatus including a detection element that converts infrared energy incident through the light transmitting member into an electrical signal and outputs the electric signal, the light transmitting member is provided with a plurality of regions. Since each region has a difference in transmittance with respect to the infrared energy, the level of the electrical signal can be changed at a transmittance corresponding to the incident angle of the infrared energy, and the outside of the monitoring area is useless. The detection area can be reduced.
According to the second aspect of the present invention, since the difference in transmittance is given by ground glass processing with different surface roughness, simple processing is sufficient, and processing cost can be reduced.
According to the invention described in
According to the invention described in
According to the invention described in
According to the invention of
According to a seventh aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the region is a band-like region, and the processing can be facilitated as compared with a concentric or elliptical region. The shape of the detection area can be changed by changing the rotation angle of the translucent member to change the direction of the belt-like region.
According to the invention described in
According to the ninth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the transmittance of the region located in the central portion of the translucent member is the lowest, and the transmissivity of the region located in the peripheral portion of the translucent member is low. Since it is set to be maximum, the infrared energy in the normal direction (of the detection surface) of the detection element can be greatly attenuated, and the useless detection area on the far side can be reduced.
According to the invention described in
According to the eleventh aspect of the present invention, in the flame detection apparatus including a detection element that converts infrared energy incident through the light-transmitting member into an electrical signal and outputs the electrical signal, a plurality of the detection elements are arranged in a two-dimensional plane. Since the detection surface size of the detection elements near the center is smaller than the detection surface size of the surrounding detection elements, a small output signal can be obtained by the detection elements near the center for infrared energy with a zero incident angle. On the other hand, for infrared energy having a large incident angle, a large output signal can be obtained by the surrounding sensing element, and the same effect as that of the invention according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a flame detection device.
FIG. 2 is a structural diagram of a translucent member of the embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating signal intensity of a sensing element when the light-transmissive member of FIG. 2 is used.
4 is a diagram showing a detection area of a flame detection device provided with the translucent member of FIG. 2;
FIG. 5 is a diagram when the detection area of FIG. 4 is applied to an actual fire monitoring target.
FIG. 6 is a structural diagram of a translucent member according to a first modification.
FIG. 7 is a structural diagram of a translucent member according to a second modification.
FIG. 8 is a structural diagram of a translucent member according to a third modification.
FIG. 9 is a view of the detection area when the flame detection device is attached obliquely as seen from the side.
FIG. 10 is a structural diagram of a translucent member according to a fourth modification.
FIG. 11 is a diagram showing a specific method for adjusting the transmittance that is preferably applied to the embodiment and each modification.
FIG. 12 is a relationship diagram between a flame detection device and a test object.
FIG. 13 is a diagram showing a conventional detection area.
FIG. 14 is a diagram when a conventional detection area is applied to an actual fire monitoring target.
FIG. 15 is a diagram for explaining disadvantages of a conventional detection area.
[Explanation of symbols]
23
Claims (11)
前記透光部材に複数の領域を設け、前記検知素子の検知エリアが前記監視領域を完全に含み且つ監視領域の形状に検知エリアが沿うように、前記透光部材の各領域の前記赤外線エネルギーに対応する透過率に差を持たせたことを特徴とする炎検出装置。In a flame detection device for detecting a fire in a monitoring area, comprising a detection element that converts infrared energy incident through a light transmitting member into an electrical signal and outputs the electrical signal,
A plurality of areas are provided in the translucent member, and the infrared energy of each area of the translucent member is adjusted so that the detection area of the detection element completely includes the monitoring area and the detection area follows the shape of the monitoring area. A flame detection device characterized by having a difference in corresponding transmittance.
前記検知素子を二次元平面に複数個配列し、該炎検知装置の検知エリアが前記監視領域を完全に含み且つ監視領域の形状に検知エリアが沿うように、中央付近の検知素子の検知面サイズを周囲の検知素子の検知面サイズより小さくすることを特徴とする炎検出装置。In a flame detection device for detecting a fire in a monitoring area, comprising a detection element that converts infrared energy incident through a light transmitting member into an electrical signal and outputs the electrical signal,
A plurality of detection elements are arranged in a two-dimensional plane, and the detection surface size of the detection elements near the center is such that the detection area of the flame detection device completely includes the monitoring area and the detection area follows the shape of the monitoring area. flame detection device, characterized in that the smaller than the detection surface size of the surrounding detector elements Kusuru.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002125347A JP3963355B2 (en) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | Flame detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002125347A JP3963355B2 (en) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | Flame detector |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003317162A JP2003317162A (en) | 2003-11-07 |
JP3963355B2 true JP3963355B2 (en) | 2007-08-22 |
Family
ID=29540101
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002125347A Expired - Fee Related JP3963355B2 (en) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | Flame detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3963355B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101071739B1 (en) | 2009-07-06 | 2011-10-11 | 현대자동차주식회사 | A infrared sensor apparutus adopted multi-divided detecting area for detecting vehicle temperature |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0546880A (en) * | 1991-08-14 | 1993-02-26 | Hochiki Corp | Flame detector |
JP3268888B2 (en) * | 1992-05-27 | 2002-03-25 | 株式会社デンソー | Light intensity detector |
JPH08122144A (en) * | 1994-10-27 | 1996-05-17 | Murata Mfg Co Ltd | Infrared detector |
JP3313663B2 (en) * | 1999-05-14 | 2002-08-12 | 国際技術開発株式会社 | Flame detector |
JP3732075B2 (en) * | 2000-07-14 | 2006-01-05 | ホーチキ株式会社 | Flame detector |
-
2002
- 2002-04-26 JP JP2002125347A patent/JP3963355B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003317162A (en) | 2003-11-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5995008A (en) | Fire detection method and apparatus using overlapping spectral bands | |
CA2003239C (en) | Apparatus for detecting deterioration of engine oil | |
US6010095A (en) | Icing detector for aircraft | |
US5914489A (en) | Continuous optical path monitoring of optical flame and radiation detectors | |
JPH10123048A (en) | Integrated sensor and method for detecting biochemical sample | |
CN107851355A (en) | There is optical measurement chamber in alarm housing and be the scattered light smoke warner that the housing part locates minute surface on the inside of alarm cover | |
JP2001249047A (en) | Flame-detecting apparatus | |
EP2988114B1 (en) | Gas detection device | |
EP3159861B1 (en) | Improvements in or relating to flame detectors and associated methods | |
US6246045B1 (en) | Reflected radiance sensors for detection of reflected radiation | |
US7772993B2 (en) | Icing detector for detecting presence of ice in static air | |
JP3963355B2 (en) | Flame detector | |
US20100265495A1 (en) | Optical system and element for detecting ice and water | |
JP3781247B2 (en) | Flame detector | |
WO2009064517A1 (en) | Micro-lidar velocity, temperature, density, concentration sensor | |
CN108709572A (en) | A kind of integral type micro-displacement optical fiber sensing probe | |
JP2000187786A (en) | Fire detector and soil compensation method for fire detector | |
CN208383151U (en) | A kind of integral type micro-displacement optical fiber sensing probe | |
CN110220611A (en) | A kind of optical fiber sensing system for aircraft overheat detection | |
JPH08145787A (en) | Pyroelectric infrared sensor | |
US11892396B2 (en) | Gas sensor with two switchable filters and method for operating such a gas sensor | |
JP6482912B2 (en) | Infrared detector, radiation thermometer and human body detector | |
CN107764742A (en) | Double mode optics rain sensor device | |
JPH0317536A (en) | Measuring apparatus of humidity | |
US5796481A (en) | Suspended particle concentration monitor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050301 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061013 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061018 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061214 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070208 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070330 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070518 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070518 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110601 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120601 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130601 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140601 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |